汽車汽油發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理

1、汽車汽油發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)及原理汽車汽油發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)及原理 教學(xué)目標(biāo)與要求教學(xué)目標(biāo)與要求1.掌握發(fā)動機(jī)的基本概念及分類掌握發(fā)動機(jī)的基本概念及分類2.掌握四沖程發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理掌握四沖程發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)1.發(fā)動機(jī)的概念及分類發(fā)動機(jī)的概念及分類2.四沖程發(fā)動機(jī)的工作原理四沖程發(fā)動機(jī)的工作原理 教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)1.四沖程汽油發(fā)動機(jī)的工作原理四沖程汽油發(fā)動機(jī)的工作原理一一. 發(fā)動機(jī)的基本概念，分類方法及結(jié)發(fā)動機(jī)的基本概念，分類方法及結(jié)構(gòu)構(gòu)1. 發(fā)動機(jī)基本概念發(fā)動機(jī)基本概念 目前的傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)都是將燃料的化學(xué)能目前的傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)都是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，再由熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動力，并通轉(zhuǎn)

2、變?yōu)闊崮埽儆蔁崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械動力，并通過底盤的傳動系和行駛系驅(qū)動汽車行駛過底盤的傳動系和行駛系驅(qū)動汽車行駛.2. 發(fā)動機(jī)的分類發(fā)動機(jī)的分類 按燃料分類按燃料分類：汽油發(fā)動機(jī)汽油發(fā)動機(jī) 柴油發(fā)動機(jī)柴油發(fā)動機(jī) 壓縮天然氣發(fā)動機(jī)壓縮天然氣發(fā)動機(jī) 液化石油氣發(fā)動機(jī)液化石油氣發(fā)動機(jī) 雙燃料發(fā)動機(jī)雙燃料發(fā)動機(jī) （圖） 按著火方式分類按著火方式分類：壓燃式和點(diǎn)燃式壓燃式和點(diǎn)燃式 （圖） 按工作循環(huán)沖程數(shù)分類按工作循環(huán)沖程數(shù)分類：四沖程和二沖程四沖程和二沖程 （圖） 冷卻方式分類冷卻方式分類：液體冷卻和氣體冷卻液體冷卻和氣體冷卻 （圖） 按發(fā)動機(jī)進(jìn)氣形式分為按發(fā)動機(jī)進(jìn)氣形式分為：增壓式和非增壓式發(fā)動機(jī)增壓式和

3、非增壓式發(fā)動機(jī)（圖）壓縮天然氣發(fā)動壓縮天然氣發(fā)動機(jī)機(jī)柴油發(fā)動機(jī)柴油發(fā)動機(jī)汽油發(fā)動機(jī)汽油發(fā)動機(jī)雙燃料發(fā)動機(jī)雙燃料發(fā)動機(jī) 3.四沖程汽油發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)四沖程汽油發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1-1-火花塞火花塞 2-2-氣缸蓋氣缸蓋 3-3-凸輪軸凸輪軸 4-4-機(jī)體機(jī)體 5-5-進(jìn)氣道進(jìn)氣道 6-6-氣缸氣缸 7-7-活塞活塞 8-8-曲軸曲軸 9-9-曲軸皮帶輪曲軸皮帶輪 1010傳動鏈輪傳動鏈輪 11-11-連桿連桿 12-12-氣門氣門 13-13-凸輪軸正時(shí)齒輪凸輪軸正時(shí)齒輪4.單缸四沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)單缸四沖程汽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)2R上止點(diǎn)上止點(diǎn)下止點(diǎn)下止點(diǎn)5.5.發(fā)動機(jī)常用術(shù)語發(fā)動機(jī)常用術(shù)語 上止點(diǎn)上

4、止點(diǎn)（圖）：（圖）： 活塞頂離曲軸中心活塞頂離曲軸中心線最遠(yuǎn)的位置線最遠(yuǎn)的位置 下止點(diǎn)下止點(diǎn)（圖）：（圖）： 活塞頂離曲軸中心活塞頂離曲軸中心線最近的位置線最近的位置 活塞行程活塞行程（圖）：（圖）： 上下止點(diǎn)間的距離上下止點(diǎn)間的距離 S=2RS=2RS曲軸中心線上止點(diǎn)上止點(diǎn)下止點(diǎn)下止點(diǎn)工作容積工作容積 汽缸工作容積汽缸工作容積（圖）：（圖）： 活塞由上止點(diǎn)到下活塞由上止點(diǎn)到下止點(diǎn)運(yùn)動掃過的容積。止點(diǎn)運(yùn)動掃過的容積。 發(fā)動機(jī)工作容積（排發(fā)動機(jī)工作容積（排量量V V1 1）：）： 發(fā)動機(jī)全部氣缸工發(fā)動機(jī)全部氣缸工作容積之和。作容積之和。 燃燒室容積燃燒室容積（圖）：（圖）： 活塞在上止點(diǎn)時(shí)其活塞

5、在上止點(diǎn)時(shí)其上方的容積上方的容積 氣缸總?cè)莘e（氣缸總?cè)莘e（V Va a）：）： 活塞在下止點(diǎn)時(shí)其活塞在下止點(diǎn)時(shí)其上方的全部容積上方的全部容積 壓縮比：壓縮比： 氣缸總?cè)莘e與燃燒氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比室容積之比 二二. 四沖程發(fā)動機(jī)的工作原理四沖程發(fā)動機(jī)的工作原理 四沖程發(fā)動機(jī)的四個(gè)沖程主要指：四沖程發(fā)動機(jī)的四個(gè)沖程主要指：進(jìn)氣沖程，壓縮沖程，做功沖程和排氣進(jìn)氣沖程，壓縮沖程，做功沖程和排氣沖程沖程。 進(jìn)氣沖程進(jìn)氣沖程作用：作用： 吸入混合氣吸入混合氣過程過程： 活塞在曲軸的帶動下活塞在曲軸的帶動下由上由上止點(diǎn)移至下止點(diǎn)止點(diǎn)移至下止點(diǎn)。此時(shí)。此時(shí)進(jìn)進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉氣門開啟，排氣門關(guān)閉，

6、曲軸轉(zhuǎn)動曲軸轉(zhuǎn)動180180。在活塞移。在活塞移動過程中，汽缸容積逐漸動過程中，汽缸容積逐漸增大，汽缸內(nèi)氣體壓力降增大，汽缸內(nèi)氣體壓力降低，汽缸內(nèi)形成一定的真低，汽缸內(nèi)形成一定的真空度，空氣和汽油的混合空度，空氣和汽油的混合氣通過進(jìn)氣門被吸入汽缸，氣通過進(jìn)氣門被吸入汽缸，并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形并在汽缸內(nèi)進(jìn)一步混合形成可燃混合成可燃混合氣氣 ?；钊艢忾T關(guān)排氣門關(guān)閉閉進(jìn)氣門開進(jìn)氣門開啟啟終了壓終了壓力力: : 75- 75-9090kPakPa終了溫終了溫度度: : 80- 80-13130 0 o oC C曲軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)角角: :0 0o o- -180180 o 壓縮沖程壓縮沖程作用：作用：

7、壓縮混合氣，為燃燒創(chuàng)造壓縮混合氣，為燃燒創(chuàng)造條件條件過程：過程： 壓縮沖程時(shí)，壓縮沖程時(shí)，進(jìn)、排氣門進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉同時(shí)關(guān)閉。活塞從下止點(diǎn)活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動向上止點(diǎn)運(yùn)動，曲軸轉(zhuǎn)動，曲軸轉(zhuǎn)動180180?；钊弦茣r(shí)，工?；钊弦茣r(shí)，工作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混作容積逐漸縮小，缸內(nèi)混合氣受壓縮后壓力和溫度合氣受壓縮后壓力和溫度不斷升高不斷升高。 活塞活塞排氣門關(guān)閉進(jìn)氣門開進(jìn)氣門開啟啟終了壓力終了壓力: : 800-1400 800-1400 kPakPa終了溫度終了溫度: : 350-400 350-400 oCoC曲軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)角角: :180o-180o-360 o360 o 做功沖程做功沖

8、程作用：作用： 燃燒高溫高壓氣體膨脹做燃燒高溫高壓氣體膨脹做功功過程：過程： 當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，由當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí)，由火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣火花塞點(diǎn)燃可燃混合氣，混合氣燃燒釋放出大量的混合氣燃燒釋放出大量的熱能，使汽缸內(nèi)氣體的壓熱能，使汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度迅速提高高溫高力和溫度迅速提高高溫高壓的燃?xì)鈮旱娜細(xì)馔苿踊钊麖纳现雇苿踊钊麖纳现裹c(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動點(diǎn)向下止點(diǎn)運(yùn)動，并通過，并通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)對外輸出機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)對外輸出機(jī)械能械能。活塞活塞排氣門關(guān)排氣門關(guān)閉閉進(jìn)氣門關(guān)進(jìn)氣門關(guān)閉閉曲軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)角角:360:360o o- -540 540 o o最高壓力最高壓力: : 2490 -3520 2

9、490 -3520 kPakPa終了壓力終了壓力: : 300-500 300-500 kPakPa終了溫度終了溫度: : 1200 1200 o oC C火花塞點(diǎn)火花塞點(diǎn)火火排氣沖程排氣沖程作用：作用： 排出膨脹做功后的廢氣排出膨脹做功后的廢氣過程：過程： 排氣門開啟，進(jìn)氣門仍然排氣門開啟，進(jìn)氣門仍然關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)向上關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動止點(diǎn)運(yùn)動，曲軸轉(zhuǎn)動，曲軸轉(zhuǎn)動180180。排氣門開啟時(shí)，。排氣門開啟時(shí)，燃燒后的廢氣一方面在汽燃燒后的廢氣一方面在汽缸內(nèi)外壓差作用下向缸外缸內(nèi)外壓差作用下向缸外排出，另一方面通過活塞排出，另一方面通過活塞的排擠作用向缸外排氣的排擠作用向缸外排氣 活塞活塞排氣門開排氣門開啟啟進(jìn)氣門關(guān)進(jìn)氣門關(guān)閉閉終了壓力終了壓力: : 105-120 105-120 kPakPa終了溫度終了溫度: : 600-900 600-900 o oC C曲軸轉(zhuǎn)曲軸轉(zhuǎn)角角:540:540o o- -720 720 o o接下來我們在來看一下接下來我們在來看一下四個(gè)沖程完整的過程四個(gè)沖程完整的過程發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)及原發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)及原 理理3D3D視頻視頻思考：思考：1 1 一個(gè)工作循環(huán)活塞往返幾次？一個(gè)工作循環(huán)活塞往返幾次？ 2 2次次2 2 一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)幾圈？一個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)幾圈？ 2 2圈圈3 3一個(gè)工作循環(huán)做